METTLER TOLEDO Tecnologia de Sensores Analíticos Digitais

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1 METTLER TOLEDO Tecnologia de Sensores Analíticos Digitais ISA Distrito 4 Seção Vale do Paraíba Jacareí SP Setembro de 2009 Ciro Medeiros Bruno Especialista em Desenvolvimento de Mercado Mettler Toledo Brasil - Divisão Processo

2 Agenda A Evolução do Analisador - Transmissor: de Analógico para Microprocessado - Sensor analítico: de Analógico para Digital Sensores Analíticos Digitais - A tecnologia incorporada ao sensor Benefícios dos Sensores Digitais - Sinal Digital do Sensor: Robustez frente ao analógico - Memória de Calibração: rastreabilidade e praticidade - Memória de Utilização: acompanhamento da vida do sensor - Diagnósticos Avançados a partir de informações em tempo real - Medida de Stress do sensor Manutenção Preditiva - Estimativa do tempo de vida restante - Projeção de prazo para calibração - Novos Métodos nas rotinas de manutenção Gerenciamento de Ativos - Visibilidade até o último elemento 1 by METTLER TOLEDO

3 A Evolução do Analisador Transmissor Microprocessado 2 by METTLER TOLEDO

4 A Evolução do Analisador O Transmissor Microprocessado Evolução no tratamento do sinal do sensor Melhorias: Analógico - linearidade Microprocessado - estabilidade - repetibilidade - flexibilidade para configuração - facilidades para calibração 3 by METTLER TOLEDO

5 A Evolução do Analisador O Transmissor Microprocessado O quê NÃO mudou? Os procedimentos de Start up, Manutenção e de Calibração continuaram os mesmos! Ainda são realizados em campo: -Configuração -Calibração -Preventiva -Diagnóstico Recursos necessários em campo: -Instrumentista especializado -Padrões para Calibração -Ferramentas 4 by METTLER TOLEDO

6 Agenda A Evolução do Analisador - Transmissor: de Analógico para Microprocessado - Sensor analítico: de Analógico para Digital Sensores Analíticos Digitais - A tecnologia incorporada ao sensor Benefícios dos Sensores Digitais - Sinal Digital do Sensor: Robustez frente ao analógico - Memória de Calibração: rastreabilidade e praticidade - Memória de Utilização: acompanhamento da vida do sensor - Diagnósticos Avançados a partir de informações em tempo real - Medida de Stress do sensor Manutenção Preditiva - Estimativa do tempo de vida restante - Projeção de prazo para calibração - Novos Métodos nas rotinas de manutenção Gerenciamento de Ativos - Visibilidade até o último elemento 5 by METTLER TOLEDO

7 A Evolução do Analisador Sensor Digital 6 by METTLER TOLEDO

8 A Evolução do Analisador O Sensor Digital O que há no sensor digital? uma Eletrônica Digital incorporada ao Sensor: - Amplificadores Operacionais ph, OD, Condutividade, temperatura, impedância, mv,... - Conversores A/D Sinal: Analógico Digital - Gerenciador de Protocolo Comunicação com o Transmissor - Memória Identificação do Sensor Dados de Calibração Dados de Operação - Processador de Diagnósticos Condições do Sensor 7 by METTLER TOLEDO

9 A Evolução do Analisador Sensor Analógico x Sensor Digital Sensor Cabo Transmissor Analógico Sinais Primários Analógicos Sinal Analógico Amplificadores Operacionais Conversores A/D Dados de Calibração do Sensor IHM: Parametrização Comandos para calibração Comunicação com CLP etc. Digital Sinais Primários Analógicos Amplificadores Operacionais Conversores A/D Dados de Calibração do Sensor Diagnósticos do Sensor Sinal Digital IHM: Parametrização Comandos para calibração Comunicação com CLP etc. 8 by METTLER TOLEDO

10 Agenda A Evolução do Analisador - Transmissor: de Analógico para Microprocessado - Sensor analítico: de Analógico para Digital Sensores Analíticos Digitais - A tecnologia incorporada ao sensor Benefícios dos Sensores Digitais - Sinal Digital do Sensor: Robustez frente ao analógico - Memória de Calibração: rastreabilidade e praticidade - Memória de Utilização: acompanhamento da vida do sensor - Diagnósticos Avançados a partir de informações em tempo real - Medida de Stress do sensor Manutenção Preditiva - Estimativa do tempo de vida restante - Projeção de prazo para calibração - Novos Métodos nas rotinas de manutenção Gerenciamento de Ativos - Visibilidade até o último elemento 9 by METTLER TOLEDO

11 Benefícios do Sensor Digital O Sensor Digital - Amplificadores Operacionais ph, OD, Condutividade, temperatura, impedância, mv,... - Conversores A/D Sinal: Analógico Digital - Gerenciador de Protocolo Comunicação com o Transmissor - Memória Identificação do Sensor Dados de Calibração Dados de Operação - Processador de Diagnósticos Condições do Sensor 10 by METTLER TOLEDO

12 Benefícios do Sensor Digital Confiabilidade Alguns exemplos ph Oxigênio Dissolvido Condutividade Sinal Analógico Valores em Ordem de grandeza Tensão: -450 a +450 mv Corrente: 0 a 200 na Resistência: 1Ω a 10MΩ 11 by METTLER TOLEDO

13 Benefícios do Sensor Digital Sinal Analógico ph recebido no Transmissor ph no transmissor 295 mv = 12,0 ph Resposta ideal sem perdas ph no transmissor 211 mv = 10,6 ph Resposta com perdas no cabo ph medido no Eletrodo ph no Processo 295 mv = 12,0 ph 0 A distorção no sinal ANALÓGICO INTERFERE na indicação do Transmissor 12 by METTLER TOLEDO

14 Benefícios do Sensor Digital Confiabilidade Alguns exemplos ph Oxigênio Dissolvido Condutividade Sinal Analógico Valores em Ordem de grandeza Tensão: -450 a +450 mv Corrente: 0 a 200 na Resistência: 1Ω a 10MΩ Sinal Digital Sinal discreto: 2 níveis de tensão Vulnerável a problemas com cabos e contatos 13 by METTLER TOLEDO

15 Benefícios do Sensor Digital Vcc Sinal Digital 5 0 Sensor Transmissor t A distorção no sinal DIGITAL NÃO INTERFERE na indicação do Transmissor 14 by METTLER TOLEDO

16 Benefícios do Sensor Digital Confiabilidade Alguns exemplos ph Oxigênio Dissolvido Condutividade Sinal Analógico Valores em Ordem de grandeza Tensão: -450 a +450 mv Corrente: 0 a 200 na Resistência: 1Ω a 10MΩ Sinal Digital Sinal discreto: 2 níveis de tensão Protocolo de comunicação Correção automática de falhas na comunicação Vulnerável a problemas com cabos e contatos Tão ROBUSTO quanto qualquer protocolo de comunicação digital 15 by METTLER TOLEDO

17 Benefícios do Sensor Digital O Sensor Digital - Amplificadores Operacionais ph, OD, Condutividade, temperatura, impedância, mv,... - Conversores A/D Sinal: Analógico Digital - Gerenciador de Protocolo Comunicação com o Transmissor - Memória Identificação do Sensor Dados de Calibração Dados de Operação - Processador de Diagnósticos Condições do Sensor 16 by METTLER TOLEDO

18 Benefícios do Sensor Digital Memória de Dados - Dados de Identificação Fabricante Modelo Número de série - Dados de Calibração Referência ao Número de Série Fatores de calibração Data da última calibração - Dados de Operação Horas de Uso Condições às quais foi submetido Número de esterilizações (CIP/SIP) Tudo Armazenado no Sensor 17 by METTLER TOLEDO

19 Benefícios do Sensor Digital Calibração em Laboratório Calibração através de um PC: -Software específico -Adaptador USB Eficiência Operacional Calibrações realizadas seqüencialmente Condições ambientais ideais atmosfera, temperatura, recursos Controle Rigoroso dos Padrões Dados de Calibração Armazenados no Sensor Sensores e Padrões limpos baixo risco de contaminação Emissão de Certificado -Emissão Automática -Integridade: sem perda de dados Registro -LOG das calibrações realizadas 18 by METTLER TOLEDO

20 Benefícios do Sensor Digital Procedimento de Campo Somente Substituir o Sensor por outro Sensor Calibrado Pronto para Operar Previamente Calibrado Identificação Automática do Sensor Reconhecimento Imediato Download dos Dados de Calibração Parâmetros, Data e Hora Procedimento Simples Não requer treinamento detalhado Em regime de turno Realizado pelo operador Não requer chamada de plantão de instrumentação Atendimento mais rápido Redução de custos O mesmo para Start up 19 by METTLER TOLEDO

21 Agenda A Evolução do Analisador - Transmissor: de Analógico para Microprocessado - Sensor analítico: de Analógico para Digital Sensores Analíticos Digitais - A tecnologia incorporada ao sensor Benefícios dos Sensores Digitais - Sinal Digital do Sensor: Robustez frente ao analógico - Memória de Calibração: rastreabilidade e praticidade - Memória de Utilização: acompanhamento da vida do sensor - Diagnósticos Avançados a partir de informações em tempo real - Medida de Stress do sensor Manutenção Preditiva - Estimativa do tempo de vida restante - Projeção de prazo para calibração - Novos Métodos nas rotinas de manutenção Gerenciamento de Ativos - Visibilidade até o último elemento 20 by METTLER TOLEDO

22 Benefícios do Sensor Digital Manutenção Preditiva Faltam 180 km Chegada em 2 Horas Combustível na Reserva Autonomia: 100 km Necessário Abastecer! 21 by METTLER TOLEDO

23 Benefícios do Sensor Digital O Sensor Digital - Amplificadores Operacionais ph, OD, Condutividade, temperatura, impedância, mv,... - Conversores A/D Sinal: Analógico Digital - Gerenciador de Protocolo Comunicação com o Transmissor - Memória Identificação do Sensor Dados de Calibração Dados de Operação - Processador de Diagnósticos Condições do Sensor 22 by METTLER TOLEDO

24 0 Benefícios do Sensor Digital Diagnósticos Avançados Dados de Identificação Modelo Especificações Perfil de desgaste Temperature / C Ageing factor ph Diagnósticos Avançados Durabilidade Próxima calibração Histórico de Operação Stress Informações em tempo real Condições atuais Manutenção Preditiva 23 by METTLER TOLEDO

25 Benefícios do Sensor Digital Diagnósticos Avançados Informações detalhadas Estáticas Dinâmicas, em TEMPO REAL 24 by METTLER TOLEDO

26 Benefícios do Sensor Digital Diagnósticos Avançados Informações de FÁCIL F LEITURA! DLI Dinamic Life Indicator Indicador de vida útil Quanto tempo ainda vai durar? TTM Time To Maintenance Tempo até a próxima manutenção Quando devo fazer manutenção? ACT Adaptive Calibration Timer Timer de calibração adaptativo Quando devo Calibrar? 25 by METTLER TOLEDO

27 Agenda A Evolução do Analisador - Transmissor: de Analógico para Microprocessado - Sensor analítico: de Analógico para Digital Sensores Analíticos Digitais - A tecnologia incorporada ao sensor Benefícios dos Sensores Digitais - Sinal Digital do Sensor: Robustez frente ao analógico - Memória de Calibração: rastreabilidade e praticidade - Memória de Utilização: acompanhamento da vida do sensor - Diagnósticos Avançados a partir de informações em tempo real - Medida de Stress do sensor Manutenção Preditiva - Estimativa do tempo de vida restante - Projeção de prazo para calibração - Novos Métodos nas rotinas de manutenção Gerenciamento de Ativos - Visibilidade até o último elemento 26 by METTLER TOLEDO

28 Benefícios do Sensor Digital Gerenciamento de Ativos Até o último componente VISÍVEL TAG = LIC-012 VALUE = UNIT = m 3 STATUS = GOOD ALARM = Y/N 15.3 ma Visualização limitada Diagnósticos de campo precários Visualização estendida Equipamentos de campo como parte do sistema Diagnósticos completos 27 by METTLER TOLEDO

29 Benefícios do Sensor Digital Gerenciamento de Ativos Até o último componente VISÍVEL Sala de Controle Campo Convencional 12,3 ma 171,4 mv Field bus Field bus com Sensores Digitais TAG: LIC PV: 8.32 ph SV: 25.3 C Slope: 58.2mV/pH s/n: Sensor: InPro4800 S. Wear: 84 % Next cal in: 12 h 28 by METTLER TOLEDO

30 ISM: Sinal Digital Sensor Transmissor Comunicação Sensor Transmissor: Sinal Digital A comunicação é Digital?... Sim! Então porque precisa de cabo?? Não precisa!! Sinal Digital: porta aberta para a tecnologia sem fios. 29 by METTLER TOLEDO

31 Cararcterísticas principais Substitui completamente o cabo Transferência de dados bidirecional, com os mesmos recursos da comunicação com cabo Todos os recursos Digitais disponíveis Sem necessidade de configuração adicional no transmissor Total funcionalidade de calibração Protocolo de comunicação IEE , para aplicações industriais A solução W100 sem cabos é baseada na confiável e bem estabelecida tecnologia sem fio 30 by METTLER TOLEDO

32 Dados Técnicos do W100 Especificações Desempenhho Parâmetros de Medição ISM ph, Oxigênio, Cond* todas as funcionalidades** Geral Freqüência de transmissão 2.4 GHz Protocolo de transmissão De acordo com IEE Comunicação Bidirecional Intervalo de transmissão 1 segundo Alimentação do Bateria tipo LR20 (alcalina) módulo sensor Vida da bateria 4 a 6 meses Alimentação 5 VDC fornecido pelo Módulo do Transmissor transmissor M300ISM ou M400 Temperatura Ambiente -15 C a +50 C Umidade 5 95% rh Classe de Proteção IP65 ** depende do modelo de transmissor 31 by METTLER TOLEDO

33 Gerenciamento Inteligente de Sensores Resumo Motivos para utilizar um sistema inteligente de sensores Confiabilidade Sensores visíveis e rastreáveis Precisão Calibrados em ambiente adequado Praticidade Startup Imediato, Wireless Relação Benefício / Custo Velocidade na Manutenção Redução de perdas na produção Trabalho Planejado Manutenção Preditiva 32 by METTLER TOLEDO

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